JP2017110853A - Controller for EC fan motor control - Google Patents

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康文 牛木
Yasufumi Ushiki
康文 牛木
智宏 榊原
Tomohiro Sakakibara
智宏 榊原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for EC fan motor control that uses an EC fan motor so as to save electric power, is compact and lightweight due to use of an electronic controller, and has enhanced flexibility of control and improved fitting property.SOLUTION: A controller 410 for EC fan motor control comprises: a power supply unit 417 which supplies DC electric power for driving an electric circuit in the controller from an EC motor 402 or from outside; a signal input unit to which a signal from a sensor 416 that detects a state of a refrigerant after condensation is input; a fan speed computation unit which computes, based upon the signal from the signal input unit, a rotating speed of a fan so that the rotating speed of the fan decreases as a pressure of the refrigerant decreases; and a control signal output unit 412 which outputs to the EC motor 402 a control signal corresponding to the rotating speed of the fan computed by the fan speed computation unit.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、電子整流(EC:electronically commutated)ファンモータ制御用コントローラおよびその制御方法に関する。   The present invention relates to a controller for controlling an electronically commutated (EC) fan motor and a control method therefor.

圧縮器、凝縮器、膨張弁、及び、蒸発器を備えるヒートポンプ式のエア・コンディショナ等の空調設備が知られている。このような空調設備の室外機では、冷媒圧力を適正状態に制御する必要があり、このために凝縮後の冷媒を冷却する必要がある。冷媒を冷却する方法としては、ファンを回転させて空気により冷媒を冷却する空冷式がある。一般に空冷式の場合、外気状態の影響により冷却能力が変動して、冷媒圧力が適正状態から逸脱しないように、冷媒圧力に基づいてファン回転用モータの回転数を制御するファン回転制御装置が搭載される。   Air conditioning equipment such as a heat pump type air conditioner including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator is known. In such an outdoor unit of an air conditioning facility, it is necessary to control the refrigerant pressure to an appropriate state, and for this reason, it is necessary to cool the condensed refrigerant. As a method for cooling the refrigerant, there is an air cooling method in which the fan is rotated to cool the refrigerant with air. In general, in the case of air-cooled type, a fan rotation control device that controls the rotation speed of the fan rotation motor based on the refrigerant pressure is installed so that the cooling capacity fluctuates due to the influence of the outside air condition and the refrigerant pressure does not deviate from the appropriate state Is done.

従来、このようなエア・コンディショナ等の空調設備の室外機に使用されるファンのファンモータとしてDC、ACモータが使用されていた。また、DC、ACモータに代わるモータとして、ECモータも知られている。ECモータは、ステータの巻き線回路の磁力によって永久磁石のロータを駆動し、電流の切り替えをセンサと電子回路によって実現することにより、ブラシと整流子などの機械的接点をなくしたブラシレスDCモータである。ECモータは、半導体素子であるホールICを使用して電子的に整流していることから電子整流(EC:Electronically Commutated)と呼ばれ、整流回路をモータに内臓し、機械的接点であるブラシを使用しないことからブラシレス(brushless)DCモータ(すなわち、BLDCモータ、BLモータ)と呼ばれることもある。   Conventionally, DC and AC motors have been used as fan motors for fans used in outdoor units of air conditioning equipment such as air conditioners. An EC motor is also known as a motor that replaces the DC and AC motors. An EC motor is a brushless DC motor that eliminates mechanical contacts such as a brush and a commutator by driving a rotor of a permanent magnet by the magnetic force of a winding circuit of a stator and realizing a current switching by a sensor and an electronic circuit. is there. The EC motor is electronically commutated (EC: Electronically Commutated) because it is electronically commutated using a Hall IC, which is a semiconductor element, and a brush that is a mechanical contact is built into the motor. Since it is not used, it may be called a brushless DC motor (ie, BLDC motor, BL motor).

昨今、環境負荷軽減のために消費電力の削減が求められている。ヨーロッパでは、段階的に2013年から2015年に、European Energy−related Products Directive(ErP指令)が発効される。これは、入力容量125W〜500kWの製品に関してエネルギー効率改善を求めたものである。日本の製品やシステムでも、ヨーロッパに輸出する場合はこれに準拠することが必要となる。アメリカでもENERGY STAR等が知られており、わが国でも温室効果ガスの排出削減のために、低消費電力が推進されている。   In recent years, reduction of power consumption is required to reduce environmental burden. In Europe, the European Energy-related Products Direct (ErP Directive) will come into effect from 2013 to 2015. This seeks to improve energy efficiency for products with an input capacity of 125 W to 500 kW. It is necessary to comply with Japanese products and systems when exporting to Europe. ENERGY STAR is known in the United States, and low power consumption is being promoted in Japan to reduce greenhouse gas emissions.

ECモータは、大型のファンなどで一般的に使用されているACモータと比較して、銅損、鉄損、その他損失が小さいうえ、スリップ損失が原理上発生しないため、約30%損失が低減される。また、ECモータは、DCモータと比較しても比較的高価であるが、耐久性が高く、効率がよいという特徴を有する。そこで消費電力の削減のために、DC、ACモータの代わりにECモータをファンモータとして使用する要求が高まっている。   EC motors have less copper loss, iron loss, and other losses compared to AC motors commonly used for large fans, etc., and slip loss does not occur in principle. Is done. Further, the EC motor is relatively expensive as compared with the DC motor, but has a feature of high durability and high efficiency. Therefore, in order to reduce power consumption, there is an increasing demand for using an EC motor as a fan motor instead of a DC or AC motor.

特開2008−106689号公報JP 2008-1068689 A 欧州特許出願公開第2501033号明細書European Patent Application No. 2501033 英国特許出願公開第2457534号明細書British Patent Application No. 2457534

特許文献1には、ベローズやポテンショメータ等の機械的構造を利用して、ファン回転数を制御するファン回転制御装置が開示されている。具体的に、特許文献1に記載のファン回転制御装置は、冷媒をベローズ等の変位部材に導入し、冷媒圧力による変位部材の変位を拡大機構で拡大して可動端子を作動して、ポテンショメータの抵抗値を変化させ、この抵抗値の変化に応じた電気信号によりファンの回転数を制御する。この方式の機械式コントローラでは、圧力に対する回転数特性が機械構造により制限されており、使用環境に応じた最適な制御ができない。また、圧力検出機構と制御出力部が一体構造のためサイズが大きくなり、配管へ直接取り付ける場合は十分な空間が必要である。また、ファン回転数を調整する際に、回転数の指標がなく作業者の感覚のみで調整を行う必要がある。さらに、高圧と低圧を使用する場合には、複数種類のコントローラを用意する必要があるという問題点があった。   Patent Document 1 discloses a fan rotation control device that controls the number of fan rotations using a mechanical structure such as a bellows or a potentiometer. Specifically, the fan rotation control device described in Patent Document 1 introduces a refrigerant into a displacement member such as a bellows, expands the displacement of the displacement member due to the refrigerant pressure with an enlargement mechanism, operates the movable terminal, and moves the potentiometer. The resistance value is changed, and the rotational speed of the fan is controlled by an electric signal corresponding to the change in the resistance value. In this type of mechanical controller, the rotational speed characteristic with respect to pressure is limited by the mechanical structure, and optimal control according to the use environment cannot be performed. Moreover, since the pressure detection mechanism and the control output unit are integrated, the size is increased, and a sufficient space is required when directly attaching to the piping. Further, when adjusting the fan rotation speed, it is necessary to perform the adjustment only by the operator's sense without an index of the rotation speed. Further, when using high pressure and low pressure, there is a problem that it is necessary to prepare a plurality of types of controllers.

特許文献2には、ECモータへ供給される電圧を変化させるための制御装置が開示されている。特許文献2に記載の制御装置は、パルス電圧および比例電圧の両方の制御信号を生成するように構成され、最小定格速度未満の速度で作動させる場合には、パルス電圧を使用してECモータを作動させ、最小定格速度以上の速度で作動させる必要が生じると、自動的に制御信号がパルス電圧から比例電圧へ自動的に切り変わるように構成されている。しかしながら、特許文献2には、空調設備等の冷媒圧力に応じてファンモータの回転数を変化させる制御装置についての記載はない。   Patent Document 2 discloses a control device for changing the voltage supplied to the EC motor. The control device described in Patent Document 2 is configured to generate both pulse voltage and proportional voltage control signals, and when operating at a speed less than the minimum rated speed, the EC motor is operated using the pulse voltage. The control signal is automatically switched from the pulse voltage to the proportional voltage when it is necessary to operate and operate at a speed higher than the minimum rated speed. However, Patent Document 2 does not describe a control device that changes the rotational speed of the fan motor in accordance with the refrigerant pressure of an air conditioner or the like.

特許文献3には、ECモータ等の電気モータ駆動ファンを制御するファン回転速度制御システム、あるいは、その方法が記載されている。特許文献3に記載のファン回転速度制御方法では、ファンの騒音を軽減するために、システム内の抵抗により変動する空気体積流量が評価され、ファンの回転速度は実質的に一定の予め設定された空気体積流量を与えるように制御される。また、このファン回転速度制御システムは、ファンの回転速度をモニタし、ファンの回転速度が予め設定された値よりも大きくないファン速度に制限するように構成されている。しかしながら、特許文献3にも、空調設備などの冷媒圧力に応じてファンモータの回転数を変化させる制御装置についての記載はない。   Patent Document 3 describes a fan rotation speed control system for controlling an electric motor driving fan such as an EC motor, or a method thereof. In the fan rotation speed control method described in Patent Document 3, in order to reduce fan noise, an air volume flow rate that fluctuates due to resistance in the system is evaluated, and the fan rotation speed is preset to be substantially constant. Controlled to provide air volume flow. The fan rotation speed control system is configured to monitor the fan rotation speed and limit the fan rotation speed to a fan speed that is not greater than a preset value. However, Patent Document 3 also does not describe a control device that changes the rotation speed of the fan motor in accordance with the refrigerant pressure of an air conditioner or the like.

従って、本発明は、空調設備の凝縮後の冷媒を冷却するファンモータとして、消費電力を削減するためにECモータを使用した場合に、機械式コントローラの問題点を解消するために、電子式コントローラを採用し、小型軽量化を達成し、制御の自由度を高め、且つ、取り付け性の改善を達成するECファンモータ制御用コントローラ及びその制御方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides an electronic controller for solving the problems of a mechanical controller when an EC motor is used to reduce power consumption as a fan motor for cooling a refrigerant after condensation in an air conditioning facility. It is an object of the present invention to provide an EC fan motor control controller and a control method thereof that achieve a reduction in size and weight, increase the degree of freedom of control, and improve the mountability.

上記課題を解決するために、本発明のECファンモータ制御用コントローラは、冷媒を冷却するファンを駆動するECモータを制御するECファンモータ制御用コントローラであって、上記ECモータあるいは外部からコントローラ内部の電気回路を駆動するためにDC電源を供給する電源供給部と、凝縮後の上記冷媒の状態を検出するセンサからの信号を入力する信号入力部と、上記信号入力部からの信号に基づき、上記冷媒の圧力が低くなるに従い、上記ファンの回転数が低くなるように、上記ファンの回転数を演算するファン速度演算部と、上記ファン速度演算部で演算された上記ファンの回転数に対応する制御信号を上記ECモータに出力する制御信号出力部とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, an EC fan motor control controller according to the present invention is an EC fan motor control controller that controls an EC motor that drives a fan that cools a refrigerant, and is an internal controller of the EC motor or externally. Based on the signal from the power supply unit that supplies DC power to drive the electrical circuit, the signal input unit that inputs the signal from the sensor that detects the state of the refrigerant after condensation, and the signal from the signal input unit, Corresponds to the fan speed calculator that calculates the fan speed so that the fan speed decreases as the refrigerant pressure decreases, and the fan speed calculated by the fan speed calculator. And a control signal output unit that outputs a control signal to the EC motor.

また、上記センサは、上記冷媒の圧力を検出する圧力センサであるものとしてもよい。   The sensor may be a pressure sensor that detects the pressure of the refrigerant.

また、上記センサは、上記冷媒の温度を検出する温度センサであるものとしてもよい。   The sensor may be a temperature sensor that detects the temperature of the refrigerant.

また、上記ファンの回転数が制御される制御レンジを調節できる制御レンジ入力手段をさらに備え、上記ファン速度演算部は、上記制御レンジ入力手段により入力された制御レンジに基づき、上記ファンの回転数を演算するように構成されるものとしてもよい。   The fan speed calculation unit further includes a control range input unit that can adjust a control range in which the rotation speed of the fan is controlled, and the fan speed calculation unit is based on the control range input by the control range input unit. It is good also as what is comprised so that may be calculated.

また、上記冷媒の圧力が異常と判断される圧力異常値を設定する圧力異常値入力手段と、上記冷媒の圧力が上記圧力異常値入力手段により入力された上記圧力異常値に達したときに警告を出力する警告出力手段とをさらに備えるものとしてもよい。   Also, an abnormal pressure value input means for setting an abnormal pressure value for determining that the refrigerant pressure is abnormal, and a warning when the refrigerant pressure reaches the abnormal pressure value input by the abnormal pressure value input means. May be further provided with warning output means for outputting.

また、上記ファンの回転数を表示する表示装置をさらに備えるものとしてもよい。   Moreover, it is good also as what further has a display apparatus which displays the rotation speed of the said fan.

また、上記ファン速度演算部は、イコールパーセント特性に従い上記ファンの回転数を演算するように構成されるものとしてもよい。   The fan speed calculation unit may be configured to calculate the rotation speed of the fan according to an equal percentage characteristic.

また、上記制御信号出力部は、PWM制御信号を出力するように構成されるものとしてもよい。   The control signal output unit may be configured to output a PWM control signal.

また、上記制御信号出力部は、アナログ制御信号を出力するように構成されるものとしてもよい。   The control signal output unit may be configured to output an analog control signal.

また、上記ファンの回転数が設定された最小値以下になると、上記設定された最小値の回転数で上記ファンを回転させるミニマムスピードモードを設定可能なミニマムスピードモード入力手段と、上記ファン速度演算部で演算された上記ファンの回転数が上記設定された最小値以下に達したとき、上記ミニマムスピードモードの場合には、上記設定された最小値の回転数で上記ファンを回転させるように構成されたミニマムスピードモード制御手段とを備えるものとしてもよい。   Also, a minimum speed mode input means capable of setting a minimum speed mode for rotating the fan at the set minimum rotation speed when the rotation speed of the fan falls below a set minimum value, and the fan speed calculation. When the rotation speed of the fan calculated in the section reaches the set minimum value or less, in the minimum speed mode, the fan is rotated at the set rotation speed of the minimum value. The minimum speed mode control means may be provided.

また、上記ファンの回転数が設定された最小値以下になると、上記ファンを停止させるカットオフモードを設定可能なカットオフモード入力手段と、上記ファン速度演算部で演算された上記ファンの回転数が上記設定された最小値以下に達したとき、上記カットオフモードの場合には、上記ファンを停止させるように構成されたカットオフモード制御手段とを備えるものとしてもよい。   Further, when the rotational speed of the fan is equal to or less than a set minimum value, a cutoff mode input means capable of setting a cutoff mode for stopping the fan, and the rotational speed of the fan calculated by the fan speed calculation unit When the value reaches the set minimum value or less, in the cut-off mode, a cut-off mode control unit configured to stop the fan may be provided.

また、上記電源供給部は、上記ECモータがAC電源で駆動される場合には、上記ECモータから供給されるDC電源をそのまま供給し、上記ECモータがDC電源で駆動される場合には、外部から供給されるDC電源を内部の電源降圧部で降圧して供給するように構成されるものとしてもよい。   The power supply unit supplies the DC power supplied from the EC motor as it is when the EC motor is driven by AC power, and when the EC motor is driven by the DC power, A configuration may be adopted in which DC power supplied from the outside is stepped down and supplied by an internal power step-down unit.

また、上記ECファンモータ制御用コントローラは、上記センサと別体であるものとしてもよい。   The EC fan motor control controller may be separate from the sensor.

また、上記ECファンモータ制御用コントローラは、上記センサと一体であるものとしてもよい。   The EC fan motor control controller may be integrated with the sensor.

上記課題を解決するために、本発明の空調システムは、ECファンモータ制御用コントローラを備え、上記ECファンモータ制御用コントローラが上記センサと一体か別体かを選択できるように構成されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the air conditioning system of the present invention includes an EC fan motor control controller, and is configured to be able to select whether the EC fan motor control controller is integrated with or separate from the sensor. Features.

上記課題を解決するために、本発明のECファンモータ制御方法は、冷媒を冷却するファンを駆動するECモータを制御するECファンモータ制御方法であって、上記ECモータあるいは外部からコントローラ内部の電気回路を駆動するためにDC電源を供給するステップと、上記凝縮後の冷媒の状態を検出するセンサからの信号を入力するステップと、上記センサからの信号に基づき、上記冷媒の圧力が高くなるに従い、上記ファンの回転数が高くなるように、上記ファンの回転数を演算するステップと、演算された上記ファンの回転数に対応する制御信号を上記ECモータに出力するステップとを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an EC fan motor control method of the present invention is an EC fan motor control method for controlling an EC motor that drives a fan for cooling a refrigerant. The step of supplying DC power to drive the circuit, the step of inputting a signal from a sensor for detecting the state of the condensed refrigerant, and the pressure from the sensor as the pressure of the refrigerant increases. And a step of calculating the rotational speed of the fan so as to increase the rotational speed of the fan, and a step of outputting a control signal corresponding to the calculated rotational speed of the fan to the EC motor. And

本発明のECファンモータ制御用コントローラによれば、空調設備の凝縮後の冷媒を冷却するファンを駆動するECモータの制御のために電子式コントローラを採用することにより、機械式コントローラの問題点を解消し、小型軽量化を達成し、制御の自由度を高め、且つ、取り付け性の改善を達成することができる。   According to the controller for EC fan motor control of the present invention, by adopting an electronic controller for controlling an EC motor that drives a fan that cools a refrigerant after condensation in an air conditioning facility, the problem of the mechanical controller is reduced. It is possible to eliminate, achieve a reduction in size and weight, increase the degree of freedom of control, and achieve an improvement in attachment.

本発明に係るECファンモータ制御用コントローラが適用される空調設備のシステム構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the system configuration | structure of the air-conditioning equipment with which the controller for EC fan motor control which concerns on this invention is applied. 本発明に係るECファンモータ制御用コントローラの一例の外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of an example of the controller for EC fan motor control which concerns on this invention. 本発明に係るECファンモータ制御用コントローラの別の例の外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of another example of the controller for EC fan motor control which concerns on this invention. 本発明に係るECファンモータ制御用コントローラのシステムブロック図である。It is a system block diagram of the controller for EC fan motor control concerning this invention. 本発明に係るECファンモータ制御用コントローラの制御フローチャートを示す図である。It is a figure which shows the control flowchart of the controller for EC fan motor control which concerns on this invention. 制御信号出力部から出力されるPWM制御信号の信号波形を示す図である。It is a figure which shows the signal waveform of the PWM control signal output from a control signal output part. 圧力センサから出力される圧力センサ出力特性と、制御信号出力部から出力される制御信号出力特性を示す図である。It is a figure which shows the pressure sensor output characteristic output from a pressure sensor, and the control signal output characteristic output from a control signal output part. 図8(a)は、制御信号出力部から出力される制御信号出力特性を示す図であって、リニア特性を示す図であり、図8(b)は、イコールパーセント特性を示す図であり、図8(c)は、変曲特性を示す図である。FIG. 8A is a diagram showing a control signal output characteristic output from the control signal output unit, showing a linear characteristic, and FIG. 8B is a diagram showing an equal percent characteristic, FIG. 8C shows the inflection characteristic. 図9(a)は、ミニマムスピードモード及びカットオフモードを説明する図であり、図9(b)は、制御信号出力特性の比例帯の傾斜を可変させる制御を示す図である。FIG. 9A is a diagram for explaining the minimum speed mode and the cut-off mode, and FIG. 9B is a diagram showing control for varying the slope of the proportional band of the control signal output characteristics.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明に係るECファンモータ制御用コントローラが適用される空調設備100のシステム構成の概略を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an outline of a system configuration of an air conditioning equipment 100 to which an EC fan motor control controller according to the present invention is applied.

図1において、空調設備100は、冷媒を圧縮する圧縮器101と、室外熱交換器102と、高温高圧の液化した冷媒を急速に断熱膨張させ圧力と温度を下げる絞り弁としての役割を果たす膨張弁103と、室内熱交換器104と、四方切換弁105と、これらを接続する冷媒配管106とを主に備える。空調設備100は、四方切換弁105を切り換えて、冷房サイクルと暖房サイクルを切り換えて使用される。冷房サイクルの場合には、室外熱交換器102は、圧縮した高温、高圧の気体の冷媒を冷やして熱を奪い液体にさせる凝縮器として使用され、室内熱交換器104は、冷媒をこの中で蒸発させて、その時必要な蒸発潜熱を周囲から吸収する蒸発器として使用される。逆に暖房サイクルの場合には、室外熱交換器102は蒸発器として、室内熱交換器104は凝縮器として使用される。なお、室外に設置される圧縮器101と、室外熱交換器102と、膨張弁103等は、一体としてコンデンシングユニットとも呼ばれる室外機の構成としてもよい。また、本実施形態では、空調設備100として、冷房サイクルと暖房サイクルを切り換え可能なエア・コンディショナ等に適用するものとしたが、冷房サイクルのみの冷凍機等に適用するものとしてもよい。   In FIG. 1, an air-conditioning facility 100 is a compressor 101 that compresses refrigerant, an outdoor heat exchanger 102, and an expansion valve that rapidly adiabatically expands high-temperature and high-pressure liquefied refrigerant to lower pressure and temperature. A valve 103, an indoor heat exchanger 104, a four-way switching valve 105, and a refrigerant pipe 106 that connects them are mainly provided. The air conditioning facility 100 is used by switching the cooling cycle and the heating cycle by switching the four-way switching valve 105. In the case of the cooling cycle, the outdoor heat exchanger 102 is used as a condenser that cools the compressed high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant to remove heat and turns it into a liquid, and the indoor heat exchanger 104 uses the refrigerant in this. It is used as an evaporator that evaporates and absorbs the necessary latent heat of evaporation from the surroundings. Conversely, in the case of a heating cycle, the outdoor heat exchanger 102 is used as an evaporator, and the indoor heat exchanger 104 is used as a condenser. Note that the compressor 101, the outdoor heat exchanger 102, the expansion valve 103, and the like that are installed outdoors may be configured as an outdoor unit that is also referred to as a condensing unit. In the present embodiment, the air conditioner 100 is applied to an air conditioner or the like that can switch between a cooling cycle and a heating cycle. However, the air conditioning facility 100 may be applied to a refrigerator or the like having only a cooling cycle.

空調設備100の室外熱交換器102では、冷媒圧力を適正状態に制御する必要があり、冷房サイクル時に凝縮後の冷媒を冷却するために空冷式の場合、ファン111を回転させる。一般に、このような凝縮器冷却用のファン111は、100%駆動させることが基本となるが、例えば、夜など外気温が下がり冷媒圧力が下がりすぎることを防ぐために、コントローラによりファンの回転数を落とし、圧力を一定に保つ必要がある。本発明のECファンモータ制御用コントローラ114は、圧力センサ113により検出された凝縮後の冷媒の圧力に従いファン回転数が制御され、ECモータ112を駆動してファン111を回転させる。ファン111、ECモータ112、圧力センサ113、及び、ECファンモータ制御用コントローラ114は、室外機と一体として取り付けられるものとしてもよく、またそれぞれ別々に後付けするものとしてもよい。また、本実施形態では、圧力センサ113により凝縮後の冷媒の状態を検出するものとしたが、これには限定されず、温度センサで凝縮後の冷媒の状態を検出するものとしてもよい。   In the outdoor heat exchanger 102 of the air conditioning equipment 100, it is necessary to control the refrigerant pressure to an appropriate state. In the case of an air cooling system, the fan 111 is rotated in order to cool the condensed refrigerant during the cooling cycle. In general, the condenser cooling fan 111 is basically driven at 100%. For example, in order to prevent the outside air temperature from falling and the refrigerant pressure from being lowered too much, such as at night, the controller sets the rotation speed of the fan. It is necessary to drop and keep the pressure constant. The EC fan motor control controller 114 of the present invention controls the fan rotation speed according to the pressure of the condensed refrigerant detected by the pressure sensor 113 and drives the EC motor 112 to rotate the fan 111. The fan 111, the EC motor 112, the pressure sensor 113, and the EC fan motor control controller 114 may be mounted integrally with the outdoor unit, or may be separately installed later. In the present embodiment, the state of the refrigerant after condensation is detected by the pressure sensor 113, but the present invention is not limited to this, and the state of the refrigerant after condensation may be detected by a temperature sensor.

図2は、本発明に係るECファンモータ制御用コントローラの一例200の外観を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing the appearance of an example 200 of an EC fan motor control controller according to the present invention.

図2において、ECファンモータ制御用コントローラ200は、制御部201と、圧力センサ202が別体となっており、圧力センサ202からの圧力検出信号が信号線203を介して制御部201に伝達される。なお、制御部201と圧力センサ202を別体にすることにより、配管に取り付けるユニットが圧力センサ202のみですむので、配管周りのスペースが狭い場所でも圧力センサ202のみを配管に取り付けることができるという効果がある。なお、制御部201は、パネルフレームや制御盤に自由に設置することができる。制御部201には、LED等の点滅速度を変更することによりファン111の回転数を表示する回転数表示装置201aと、冷媒の圧力が圧力異常値に達した場合にLED等が点灯する警告表示装置201bと、以下で詳細に説明するように、ファン111の回転数が制御される圧力レンジなどの制御レンジを調節でき、または、冷媒の圧力が異常と判断される圧力異常値を設定できる調節つまみである設定入力装置201cとを備える。   In FIG. 2, the EC fan motor control controller 200 includes a control unit 201 and a pressure sensor 202, and a pressure detection signal from the pressure sensor 202 is transmitted to the control unit 201 via a signal line 203. The Since the control unit 201 and the pressure sensor 202 are separated from each other, only the pressure sensor 202 can be attached to the pipe, so that only the pressure sensor 202 can be attached to the pipe even in a small space around the pipe. effective. The control unit 201 can be freely installed on a panel frame or a control panel. The control unit 201 displays a rotation speed display device 201a that displays the rotation speed of the fan 111 by changing the blinking speed of the LED and the like, and a warning display that lights the LED and the like when the refrigerant pressure reaches a pressure abnormal value The apparatus 201b and an adjustment capable of adjusting a control range such as a pressure range in which the rotation speed of the fan 111 is controlled, or an abnormal pressure value at which the refrigerant pressure is determined to be abnormal, as will be described in detail below. A setting input device 201c which is a knob.

例えばファン111の回転数が所定の回転数に達したことを回転数表示装置201aの点滅で確認した状態で、調節つまみである設定入力装置201cを回すことにより冷媒の圧力値を調節できるようにすれば、ファン111の回転数が制御される制御レンジを調節できる。なお、ここでは、設定入力装置201cとして、調節つまみを使用するものとしたが、トリマーやポテンショメータ等を使用してもよい。また、圧力が異常と判断される場合としては、ファン111の回転数が100%であるにも係らず圧力が上昇する場合や、例えば、制御部201、圧力センサ202、または、信号線203の断線やショート等により圧力値が異常となり、圧力センサ202からの圧力信号値が圧力設定値とかけ離れている場合などがある。   For example, the pressure value of the refrigerant can be adjusted by turning the setting input device 201c, which is an adjustment knob, in a state in which it is confirmed by the blinking of the rotation number display device 201a that the rotation number of the fan 111 has reached a predetermined rotation number. Then, the control range in which the rotation speed of the fan 111 is controlled can be adjusted. Here, although the adjustment knob is used as the setting input device 201c, a trimmer, a potentiometer, or the like may be used. In addition, as a case where the pressure is determined to be abnormal, the pressure increases even though the rotation speed of the fan 111 is 100%, for example, the control unit 201, the pressure sensor 202, or the signal line 203 There are cases where the pressure value becomes abnormal due to disconnection or short circuit, and the pressure signal value from the pressure sensor 202 is far from the set pressure value.

図3は、本発明に係るECファンモータ制御用コントローラの別の例300の外観を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing the appearance of another example 300 of the controller for controlling the EC fan motor according to the present invention.

図3において、ECファンモータ制御用コントローラ300は、圧力センサ部302を組み込んだ一体の形状を有している。なお、このように一体の形状とすることにより、取り付けスペースが許容される場合には、一度の取り付けでECファンモータ制御用コントローラ300を取り付けることができる。ECファンモータ制御用コントローラ300は、圧力センサ部302から入力された冷媒の圧力値や、ファン111の回転数、あるいは、冷媒温度などを表示可能な表示装置301と、各種設定入力が可能な複数の設定入力装置303a乃至303fとを備える。表示装置301は、ここではセグメント表示で数字が表示されるものを適用したが、冷媒の圧力値やファン111の回転数などを表示できればこれには限定されない。複数の設定入力装置303a乃至303fとしては、表示装置301に冷媒の圧力を表示させる圧力スイッチ303a、ファン111の回転数を表示する出力スイッチ303b、設定モードへ以降させ、各種設定値を表示させる設定スイッチ303c、後述する図6に示すPWM制御信号と、ファン111の回転数に対応して制御信号が比例的に変化するアナログ制御信号などを切り換えるファン制御信号モードを入力するPWMスイッチ303d、設定内容を確定する決定スイッチ303e、設定値を上下に変更する上下スイッチ303f等があるが、これには限定されない。   In FIG. 3, the EC fan motor control controller 300 has an integral shape incorporating a pressure sensor unit 302. Note that, by adopting such an integral shape, the EC fan motor control controller 300 can be attached by a single attachment when an attachment space is allowed. The EC fan motor control controller 300 includes a display device 301 capable of displaying the refrigerant pressure value input from the pressure sensor unit 302, the rotation speed of the fan 111, the refrigerant temperature, and the like, and a plurality of setting inputs. Setting input devices 303a to 303f. Here, the display device 301 is a device that displays numbers in segment display, but is not limited to this as long as the pressure value of the refrigerant, the rotation speed of the fan 111, and the like can be displayed. The plurality of setting input devices 303a to 303f include a pressure switch 303a for displaying the refrigerant pressure on the display device 301, an output switch 303b for displaying the rotation speed of the fan 111, and a setting mode for displaying various setting values. Switch 303c, PWM switch 303d for inputting a fan control signal mode for switching a PWM control signal shown in FIG. 6 to be described later, an analog control signal in which the control signal changes in proportion to the rotation speed of the fan 111, and the like. There are a determination switch 303e for confirming and an up / down switch 303f for changing the set value up and down, but it is not limited thereto.

図4は、本発明に係るECファンモータ制御用コントローラのシステムブロック図400である。   FIG. 4 is a system block diagram 400 of an EC fan motor control controller according to the present invention.

図4において、システムブロック図400には、ECファンモータ制御用コントローラ410と、外部電源401と、ECモータ402と、パソコン等の外部制御部403と、冷媒配管404が主に含まれる。ECファンモータ制御用コントローラ410には、冷媒配管404から圧力センサ416により検出された冷媒の圧力に基づきファン111の回転数を演算すること等を行う演算部411と、演算部411で演算されたファン111の回転数に対応する制御信号をECモータ402に出力する制御信号出力部412と、スイッチまたはトリマー等が含まれる設定入力部413と、セグメント表示、LED点滅等が含まれる表示部414と、外部制御部403と例えばRS485等を介して信号の送受信を行う外部通信部415が主に含まれる。なお、圧力センサ416は、上述の図2、及び、図3に示したようにECファンモータ制御用コントローラ410と一体であっても、別体であっても構わない。   4, the system block diagram 400 mainly includes an EC fan motor control controller 410, an external power supply 401, an EC motor 402, an external control unit 403 such as a personal computer, and a refrigerant pipe 404. The EC fan motor control controller 410 includes a calculation unit 411 that calculates the number of rotations of the fan 111 based on the refrigerant pressure detected by the pressure sensor 416 from the refrigerant pipe 404, and the calculation unit 411. A control signal output unit 412 that outputs a control signal corresponding to the rotational speed of the fan 111 to the EC motor 402, a setting input unit 413 including a switch or a trimmer, a display unit 414 including a segment display, LED blinking, and the like An external communication unit 415 that transmits and receives signals to and from the external control unit 403 via, for example, RS485 is mainly included. The pressure sensor 416 may be integrated with the EC fan motor control controller 410 as shown in FIG. 2 and FIG.

ECモータ402は、周知のように主にAC電源で駆動されるが、DC電源での駆動も可能であり、本実施形態では、外部電源401としてDC電源あるいはAC電源を使用できるものとして説明する。外部電源401がAC電源(例えば、AC200〜240V、または、AC100〜120V)の場合には、ECモータ402に搭載された整流器により整流されたDC電源(例えば0〜10V)をECモータ402の外部出力端子から取得し、コントローラの電気回路にそのまま供給する。外部電源401がDC電源(例えば、DC24〜48V)の場合には、外部電源401をそのままコントローラに供給し、コントローラ内部のレギュレータ417により降圧して(例えば、DC10V)コントローラ内部の電気回路に供給する。パソコン等の外部制御部403は、例えば、図2、及び、図3に示した設定入力装置201c、303a乃至303fで設定入力可能な内容が送信できる。   As is well known, the EC motor 402 is mainly driven by an AC power source, but can also be driven by a DC power source. In the present embodiment, the external power source 401 is described as being able to use a DC power source or an AC power source. . When the external power source 401 is an AC power source (for example, AC 200 to 240 V or AC 100 to 120 V), a DC power source (for example, 0 to 10 V) rectified by a rectifier mounted on the EC motor 402 is external to the EC motor 402. Obtained from the output terminal and supplied to the electrical circuit of the controller as it is. When the external power supply 401 is a DC power supply (for example, DC 24 to 48 V), the external power supply 401 is supplied to the controller as it is, and is stepped down by the regulator 417 inside the controller (for example, DC 10 V) and supplied to the electric circuit inside the controller. . The external control unit 403 such as a personal computer can transmit contents that can be set and input by the setting input devices 201c and 303a to 303f shown in FIGS. 2 and 3, for example.

図5は、本発明に係るECファンモータ制御用コントローラの制御フローチャート500を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing a control flowchart 500 of the controller for controlling the EC fan motor according to the present invention.

図5において、ステップS501において、圧力センサ113から圧力値が入力され、ステップS503に進む。ステップS502において、図2、及び、図3に示した設定入力装置201c、303a乃至303f等により圧力異常値が設定入力され、ステップS503において、ステップS501において取得した圧力値が圧力異常値を超えているか、あるいは、異常に低圧であるかが判断される。圧力値が異常であると判断されると、ステップS504に進み、図2、及び、図3に示した表示装置202b、301等によりアラームが出力される。   In FIG. 5, in step S501, a pressure value is input from the pressure sensor 113, and the process proceeds to step S503. In step S502, an abnormal pressure value is set and input by the setting input devices 201c, 303a to 303f and the like shown in FIGS. 2 and 3, and in step S503, the pressure value acquired in step S501 exceeds the abnormal pressure value. Or whether the pressure is abnormally low. If it is determined that the pressure value is abnormal, the process proceeds to step S504, and an alarm is output from the display devices 202b and 301 shown in FIGS.

ステップS503において、圧力値が異常でないことが判断されると、ステップS506に進む。ステップS505において、図2、及び、図3に示した設定入力装置201c、303a乃至303f等により、後述するファン111の回転数が制御される圧力レンジなどの制御レンジが調節される。ステップS506において、ステップS501で入力された圧力値と、ステップS505で調節された制御レンジに基づき、ファン111の回転数が演算され、ステップS508に進む。ステップS508において、ファン111の回転数が設定された最小値以下かどうかが判断され、ファン111の回転数が設定された最小値以下と判断されるとステップS509に進む。なお、ファン111の回転数の設定された最小値は、予めメモリ等に記憶された値(例えば最大回転数の10%)でもよいし、図2、及び、図3に示した設定入力装置201c、303a乃至303f等により入力されるものとしてもよい。   If it is determined in step S503 that the pressure value is not abnormal, the process proceeds to step S506. In step S505, a control range such as a pressure range in which the rotation speed of the fan 111, which will be described later, is controlled is adjusted by the setting input devices 201c, 303a to 303f and the like shown in FIGS. In step S506, the rotation speed of the fan 111 is calculated based on the pressure value input in step S501 and the control range adjusted in step S505, and the process proceeds to step S508. In step S508, it is determined whether or not the rotation speed of the fan 111 is equal to or less than the set minimum value. If it is determined that the rotation speed of the fan 111 is equal to or less than the set minimum value, the process proceeds to step S509. Note that the minimum value set for the rotation speed of the fan 111 may be a value stored in advance in a memory or the like (for example, 10% of the maximum rotation speed), or the setting input device 201c shown in FIG. 2 and FIG. , 303a to 303f, etc.

ステップS507において、図2、及び、図3に示した設定入力装置201c、303a乃至303f等により、ステップS506で演算されたファン111の回転数が設定された最小値以下になった場合に、ファン111を設定された最小値の回転数で回転させるミニマムスピードモード、あるいは、ファン111を停止させるカットオフモードが設定され、ステップS509に進む。ステップS509において、ミニマムスピードモード、あるいは、カットオフモードのいずれかが設定されているかが判断され、ミニマムスピードモードの場合には、ステップS513に進み、設定された最小値の回転数でファン111を回転させるように制御信号が出力され、カットオフモードの場合には、ステップS510に進み、制御信号出力を零にして、ファン111を停止させる。   In step S507, when the number of rotations of the fan 111 calculated in step S506 is equal to or less than the set minimum value by the setting input devices 201c, 303a to 303f shown in FIG. 2 and FIG. A minimum speed mode in which 111 is rotated at the set minimum number of rotations or a cut-off mode in which the fan 111 is stopped is set, and the process proceeds to step S509. In step S509, it is determined whether the minimum speed mode or the cut-off mode is set. If the minimum speed mode is set, the process proceeds to step S513, and the fan 111 is turned on at the set minimum rotational speed. When the control signal is output so as to rotate, and in the cut-off mode, the process proceeds to step S510, the control signal output is set to zero, and the fan 111 is stopped.

ステップS508において、ファン111の回転数が設定された最小値以下でないと判断されるとステップS512に進む。ステップS511において、図2、及び、図3に示した設定入力装置201c、303a乃至303f等により、PWM制御信号と、アナログ制御信号などを切り換えるファン制御信号モードが入力される。ステップS512において、ステップS506で演算されたファン111の回転数と、ステップS511により入力されたファン制御信号モードに基づき、制御信号がECモータ112に出力され、ステップS514に進む。ステップS514において、図2、及び、図3に示した表示装置202a、301等にファン111の回転数を表示し、処理を終了する。   If it is determined in step S508 that the rotation speed of the fan 111 is not less than the set minimum value, the process proceeds to step S512. In step S511, the fan control signal mode for switching between the PWM control signal and the analog control signal is input by the setting input devices 201c, 303a to 303f and the like shown in FIGS. In step S512, a control signal is output to the EC motor 112 based on the rotation speed of the fan 111 calculated in step S506 and the fan control signal mode input in step S511, and the process proceeds to step S514. In step S514, the number of rotations of the fan 111 is displayed on the display devices 202a and 301 shown in FIGS. 2 and 3, and the process ends.

図6は、制御信号出力部412から出力されるPWM制御信号の信号波形を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a signal waveform of the PWM control signal output from the control signal output unit 412.

図6において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧[V]を示している。PWM制御は、ファン111の回転数に対応して制御信号が比例的に変化するアナログ制御に対して、矩形パルスのパルス幅を調節することによりECモータ112を駆動する電力を調節し、回転数を制御する制御方法である。図6に示すように、本実施形態では、周期は一定とし、ON時間を調節してパルス幅(0〜100%)を調節する。   In FIG. 6, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates voltage [V]. The PWM control adjusts the electric power for driving the EC motor 112 by adjusting the pulse width of the rectangular pulse with respect to the analog control in which the control signal changes in proportion to the rotational speed of the fan 111, and the rotational speed. It is the control method which controls. As shown in FIG. 6, in this embodiment, the period is constant, and the ON time is adjusted to adjust the pulse width (0 to 100%).

図7は、圧力センサ113から出力される圧力センサ出力特性と、制御信号出力部412から出力される制御信号出力特性を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a pressure sensor output characteristic output from the pressure sensor 113 and a control signal output characteristic output from the control signal output unit 412.

図7において、実線は制御信号出力特性を示し、点線は圧力センサ出力特性を示し、横軸は圧力[MPa]を示し、縦軸は制御信号出力特性の比率[%]と圧力センサ出力特性の電圧[V]をそれぞれ示している。圧力センサ出力特性(電圧[V])は、検出される冷媒の圧力[MPa]に対して、直線的に変化する特性を有している。制御信号出力特性(比率[%])は、冷媒の圧力が低くなるに従い、ファン111の回転数が低くなるように演算されるが、ここでは、後述する図8(b)に示すイコールパーセント特性が示されている。図7に示すように、制御信号出力特性は、上述のように図2、及び、図3に示した設定入力装置201c、303a乃至303f等により、圧力に対して制御信号出力が比例的に制御される比例帯の圧力レンジなどの制御レンジを調節できる。これにより、凝縮器として使用される室外熱交換器102が交換された場合に、冷媒の最大凝縮圧力に合わせて、比例帯の制御レンジを調節することができ、効率よく冷媒を冷却することができる。なお、この調節は、例えば、回転数を確認し、所定の回転数になっていることを確認しながら、冷媒の圧力を設定することにより行うことができる。   In FIG. 7, the solid line indicates the control signal output characteristic, the dotted line indicates the pressure sensor output characteristic, the horizontal axis indicates the pressure [MPa], and the vertical axis indicates the ratio [%] of the control signal output characteristic and the pressure sensor output characteristic. The voltage [V] is shown respectively. The pressure sensor output characteristic (voltage [V]) has a characteristic that changes linearly with respect to the detected refrigerant pressure [MPa]. The control signal output characteristic (ratio [%]) is calculated so that the rotation speed of the fan 111 decreases as the refrigerant pressure decreases. Here, the equal percentage characteristic shown in FIG. It is shown. As shown in FIG. 7, the control signal output characteristic is controlled proportionally to the pressure by the setting input devices 201c, 303a to 303f shown in FIGS. 2 and 3 as described above. Control range such as proportional pressure range can be adjusted. Thereby, when the outdoor heat exchanger 102 used as a condenser is replaced, the control range of the proportional band can be adjusted according to the maximum condensing pressure of the refrigerant, and the refrigerant can be efficiently cooled. it can. This adjustment can be performed, for example, by checking the number of revolutions and setting the refrigerant pressure while confirming that the number of revolutions has been reached.

図8(a)は、制御信号出力部412から出力される制御信号出力特性を示す図であって、リニア特性を示す図であり、図8(b)は、イコールパーセント特性を示す図であり、図8(c)は、変曲特性を示す図である。   FIG. 8A is a diagram illustrating the control signal output characteristics output from the control signal output unit 412 and is a diagram illustrating linear characteristics. FIG. 8B is a diagram illustrating the equal percent characteristics. FIG. 8C is a diagram showing inflection characteristics.

図8(a)乃至図8(c)において、縦軸は制御信号出力特性の比率[%]を示し、横軸は圧力[MPa]を示している。図8(a)に示すようにリニア特性は、直線に変化する特性を示し、図8(b)に示すようにイコールパーセント特性は、半対数グラフ上で直線に変化する特性を示し、図8(c)に示すように変曲特性は、直線が途中で折れ曲がる折れ線の特性を示している。このような制御信号出力特性は、最初から固定されているものとしてもよいし、図2、及び、図3に示した設定入力装置201c、303a乃至303f等により変更できるものとしてもよい。また、このような特性を利用することにより、低回転領域において精度の高い制御が可能となり、低消費電力を達成することができる。   8A to 8C, the vertical axis indicates the ratio [%] of the control signal output characteristic, and the horizontal axis indicates the pressure [MPa]. As shown in FIG. 8A, the linear characteristic indicates a characteristic that changes to a straight line, and as shown in FIG. 8B, the equal percentage characteristic indicates a characteristic that changes to a straight line on the semilogarithmic graph. As shown in (c), the inflection characteristic indicates a characteristic of a broken line in which a straight line bends in the middle. Such control signal output characteristics may be fixed from the beginning, or may be changed by the setting input devices 201c, 303a to 303f shown in FIG. 2 and FIG. Further, by utilizing such characteristics, it is possible to perform highly accurate control in a low rotation region, and to achieve low power consumption.

図9(a)は、ミニマムスピードモード及びカットオフモードを説明する図であり、図9(b)は、制御信号出力特性の比例帯の傾斜を可変させる制御を示す図である。   FIG. 9A is a diagram for explaining the minimum speed mode and the cut-off mode, and FIG. 9B is a diagram showing control for varying the slope of the proportional band of the control signal output characteristics.

図9(a)、及び、図9(b)において、縦軸は制御信号出力特性の比率[%]を示し、横軸は圧力[MPa]を示している。図9(a)に示すように、上述したように、ミニマムスピードモードは、演算部411で演算されたファン111の回転数が設定された最小値以下に達したとき、設定された最小値の回転数でファン111を回転させるように制御するモードであり、カットオフモードは、演算部411で演算されたファン111の回転数が設定された最小値以下に達したとき、ファン111を停止させるように制御するモードである。これは、冷媒が低圧状態(低温状態)の場合には、できるだけ冷媒を冷却させないためにファン111を停止させるものである。本実施形態では、図2、及び、図3に示した設定入力装置201c、303a乃至303f等により、ミニマムスピードモードあるいはカットオフモードを設定するものとしたが、予めミニマムスピードモードあるいはカットオフモードを固定するものとしてもよい。   9A and 9B, the vertical axis indicates the ratio [%] of the control signal output characteristic, and the horizontal axis indicates the pressure [MPa]. As shown in FIG. 9A, as described above, in the minimum speed mode, when the number of rotations of the fan 111 calculated by the calculation unit 411 reaches a set minimum value or less, the minimum speed mode is set. In this mode, the fan 111 is controlled to rotate at the number of revolutions. The cut-off mode stops the fan 111 when the number of revolutions of the fan 111 calculated by the calculation unit 411 reaches a set minimum value or less. It is a mode to control as follows. In this case, when the refrigerant is in a low pressure state (low temperature state), the fan 111 is stopped so as not to cool the refrigerant as much as possible. In this embodiment, the minimum speed mode or the cut-off mode is set by the setting input devices 201c, 303a to 303f shown in FIGS. 2 and 3, but the minimum speed mode or the cut-off mode is set in advance. It may be fixed.

図9(b)に示すように、図2、及び、図3に示した設定入力装置201c、303a乃至303f等により、制御信号出力特性の比例帯の傾斜を可変させる制御を行うこともできる。これにより、昼と夜で外気温に温度差がある場合などに、冷媒の温度(圧力)にも差が出るため、比例帯の傾斜を変更してファンの制御モードを切り替えるなど、さらに幅広い制御を行うことができる。   As shown in FIG. 9B, the setting input devices 201c, 303a to 303f shown in FIG. 2 and FIG. 3 can be used to perform control to vary the slope of the proportional band of the control signal output characteristics. As a result, when there is a temperature difference between the daytime and nighttime, the refrigerant temperature (pressure) also changes, so a wider range of controls such as changing the slope of the proportional band and switching the fan control mode. It can be performed.

以上説明したように、本発明のECファンモータ制御用コントローラによれば、空調設備の凝縮後の冷媒を冷却するファンを駆動するECモータの制御のために電子式コントローラを採用することにより、機械式コントローラの問題点を解消し、小型軽量化を達成し、制御の自由度を高め、且つ、取り付け性の改善を達成することができる。   As described above, according to the EC fan motor control controller of the present invention, by adopting an electronic controller for controlling the EC motor that drives the fan that cools the refrigerant after condensation in the air conditioning equipment, The problems of the type controller can be solved, the size and weight can be reduced, the degree of freedom of control can be increased, and the improvement of the mountability can be achieved.

100 空調設備
101 圧縮器
102 室外熱交換器
103 膨張弁
104 室内熱交換器
105 四方切換弁
106、404 冷媒配管
111 ファン
112、402 ECモータ
113、202、416 圧力センサ
114、200、300、410 ECファンモータ制御用コントローラ
201 制御部
201a、201b、301 表示装置
201c、303a〜303f 設定入力装置
203 信号線
302 圧力センサ部
400 システムブロック図
401 外部電源
403 外部制御部
411 演算部
412 制御信号出力部
413 設定入力部
414 表示部
415 外部通信部
417 レギュレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Air-conditioning equipment 101 Compressor 102 Outdoor heat exchanger 103 Expansion valve 104 Indoor heat exchanger 105 Four-way switching valve 106, 404 Refrigerant piping 111 Fan 112, 402 EC motor 113, 202, 416 Pressure sensor 114, 200, 300, 410 EC Fan motor controller 201 Control unit 201a, 201b, 301 Display device 201c, 303a-303f Setting input device 203 Signal line 302 Pressure sensor unit 400 System block diagram 401 External power supply 403 External control unit 411 Calculation unit 412 Control signal output unit 413 Setting input unit 414 Display unit 415 External communication unit 417 Regulator

Claims (16)

冷媒を冷却するファンを駆動するECモータを制御するECファンモータ制御用コントローラであって、
前記ECモータあるいは外部からコントローラ内部の電気回路を駆動するためにDC電源を供給する電源供給部と、
凝縮後の前記冷媒の状態を検出するセンサからの信号を入力する信号入力部と、
前記信号入力部からの信号に基づき、前記冷媒の圧力が低くなるに従い、前記ファンの回転数が低くなるように、前記ファンの回転数を演算するファン速度演算部と、
前記ファン速度演算部で演算された前記ファンの回転数に対応する制御信号を前記ECモータに出力する制御信号出力部と
を備えることを特徴とするECファンモータ制御用コントローラ。
An EC fan motor control controller that controls an EC motor that drives a fan that cools the refrigerant,
A power supply section for supplying DC power to drive the EC motor or an electric circuit inside the controller from the outside;
A signal input unit for inputting a signal from a sensor for detecting the state of the refrigerant after condensation;
Based on a signal from the signal input unit, a fan speed calculation unit that calculates the rotation speed of the fan so that the rotation speed of the fan decreases as the pressure of the refrigerant decreases;
A controller for EC fan motor control, comprising: a control signal output unit that outputs a control signal corresponding to the rotation speed of the fan calculated by the fan speed calculation unit to the EC motor.
前記センサは、前記冷媒の圧力を検出する圧力センサであることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。   The EC fan motor control controller according to claim 1, wherein the sensor is a pressure sensor that detects a pressure of the refrigerant. 前記センサは、前記冷媒の温度を検出する温度センサであることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。   The EC fan motor control controller according to claim 1, wherein the sensor is a temperature sensor that detects a temperature of the refrigerant. 前記ファンの回転数が制御される制御レンジを調節できる制御レンジ入力手段をさらに備え、
前記ファン速度演算部は、前記制御レンジ入力手段により入力された制御レンジに基づき、前記ファンの回転数を演算するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。
A control range input means capable of adjusting a control range in which the rotation speed of the fan is controlled;
2. The EC fan motor control according to claim 1, wherein the fan speed calculation unit is configured to calculate a rotation speed of the fan based on a control range input by the control range input unit. controller.
前記冷媒の圧力が異常と判断される圧力異常値を設定する圧力異常値入力手段と、
前記冷媒の圧力が前記圧力異常値入力手段により入力された前記圧力異常値に達したときに警告を出力する警告出力手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。
An abnormal pressure value input means for setting an abnormal pressure value at which the pressure of the refrigerant is determined to be abnormal;
The EC fan motor control according to claim 1, further comprising warning output means for outputting a warning when the pressure of the refrigerant reaches the abnormal pressure value input by the abnormal pressure value input means. Controller.
前記ファンの回転数を表示する表示装置をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。   The controller for controlling an EC fan motor according to claim 1, further comprising a display device that displays the number of rotations of the fan. 前記ファン速度演算部は、イコールパーセント特性に従い前記ファンの回転数を演算するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。   2. The EC fan motor control controller according to claim 1, wherein the fan speed calculation unit is configured to calculate a rotation speed of the fan in accordance with an equal percentage characteristic. 前記制御信号出力部は、PWM制御信号を出力するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。   The controller for EC fan motor control according to claim 1, wherein the control signal output unit is configured to output a PWM control signal. 前記制御信号出力部は、アナログ制御信号を出力するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。   The controller for EC fan motor control according to claim 1, wherein the control signal output unit is configured to output an analog control signal. 前記ファンの回転数が設定された最小値以下になると、前記設定された最小値の回転数で前記ファンを回転させるミニマムスピードモードを設定可能なミニマムスピードモード入力手段と、
前記ファン速度演算部で演算された前記ファンの回転数が前記設定された最小値以下に達したとき、前記ミニマムスピードモードの場合には、前記設定された最小値の回転数で前記ファンを回転させるように構成されたミニマムスピードモード制御手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。
A minimum speed mode input means capable of setting a minimum speed mode for rotating the fan at a rotation speed of the set minimum value when the rotation speed of the fan is equal to or less than a set minimum value;
When the rotation speed of the fan calculated by the fan speed calculation section reaches the set minimum value or less, in the minimum speed mode, the fan is rotated at the rotation speed of the set minimum value. The controller for EC fan motor control according to claim 1, further comprising: minimum speed mode control means configured to cause the controller to operate.
前記ファンの回転数が設定された最小値以下になると、前記ファンを停止させるカットオフモードを設定可能なカットオフモード入力手段と、
前記ファン速度演算部で演算された前記ファンの回転数が前記設定された最小値以下に達したとき、前記カットオフモードの場合には、前記ファンを停止させるように構成されたカットオフモード制御手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。
Cut-off mode input means capable of setting a cut-off mode for stopping the fan when the rotation speed of the fan is equal to or less than a set minimum value;
Cut-off mode control configured to stop the fan in the cut-off mode when the rotation speed of the fan calculated by the fan speed calculation unit reaches the set minimum value or less. The EC fan motor control controller according to claim 1, further comprising: means.
前記電源供給部は、前記ECモータがAC電源で駆動される場合には、前記ECモータから供給されるDC電源をそのまま供給し、前記ECモータがDC電源で駆動される場合には、外部から供給されるDC電源を内部の電源降圧部で降圧して供給するように構成されることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。   The power supply unit supplies DC power supplied from the EC motor as it is when the EC motor is driven by AC power, and externally when the EC motor is driven by DC power. 2. The EC fan motor control controller according to claim 1, wherein the controller is configured to step down and supply the supplied DC power by an internal power step-down unit. 前記ECファンモータ制御用コントローラは、前記センサと別体であることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。   The EC fan motor control controller according to claim 1, wherein the EC fan motor control controller is separate from the sensor. 前記ECファンモータ制御用コントローラは、前記センサと一体であることを特徴とする請求項1に記載のECファンモータ制御用コントローラ。   The EC fan motor control controller according to claim 1, wherein the EC fan motor control controller is integrated with the sensor. 請求項1乃至12に記載のECファンモータ制御用コントローラを備える空調システムであって、
前記ECファンモータ制御用コントローラがセンサと一体か別体かを選択できるように構成されることを特徴とする空調システム。
An air conditioning system comprising the EC fan motor control controller according to claim 1,
An air conditioning system characterized in that the EC fan motor control controller can be selected to be integrated with or separate from the sensor.
冷媒を冷却するファンを駆動するECモータを制御するECファンモータ制御方法であって、
前記ECモータあるいは外部からコントローラ内部の電気回路を駆動するためにDC電源を供給するステップと、
前記凝縮後の冷媒の状態を検出するセンサからの信号を入力するステップと、
前記センサからの信号に基づき、前記冷媒の圧力が高くなるに従い、前記ファンの回転数が高くなるように、前記ファンの回転数を演算するステップと、
演算された前記ファンの回転数に対応する制御信号を前記ECモータに出力するステップと
を備えることを特徴とするECファンモータ制御方法。
An EC fan motor control method for controlling an EC motor that drives a fan that cools a refrigerant,
Supplying DC power to drive an electric circuit inside the controller from the EC motor or from the outside;
Inputting a signal from a sensor for detecting the state of the condensed refrigerant;
Based on the signal from the sensor, calculating the rotational speed of the fan so that the rotational speed of the fan increases as the pressure of the refrigerant increases;
And a step of outputting a control signal corresponding to the calculated rotation speed of the fan to the EC motor.
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